
科学家发现,悬浮是霍格沃茨的一项基本技能,但在物理定律适用的现实生活中是不可能的。
物理学家们长期以来一直在争论被称为“反物质”的粒子是否被重力向上发射,欧洲核子研究中心的实验现在首次发现,重力以同样的方式将物质和反物质向下拉。
世界上的反物质和正常物质一样多,但它们的电荷相反。正常物质构成了我们周围的世界。它是建立物理定律的基础,比反物质更容易发现和研究。
然而,大约一个世纪前,反物质的发现让科学家们猜测,由于它的电荷相反,它是否以不同的方式对力做出反应。
为了找到答案,加州大学伯克利分校的专家们在欧洲核子研究中心收集了反氢管——一个反质子和一个正电子配对——并将它们放在一个磁控管中,保持在-272°C左右。
当反氢被释放出来时,大约80%的反氢向下而不是向上漂浮,这表明重力对反物质的作用和对物质的作用是一样的。
因此,如果艾萨克·牛顿在17世纪发现万有引力时在一棵反苹果树下,反苹果仍然会掉到地上,就像假神话中一个正常的苹果一样。
加州大学伯克利分校(UC Berkeley)物理学教授乔尔·法扬斯(Joel Fajans)说:“底线是天下没有免费的午餐,我们也不可能利用反物质悬浮起来。”法扬斯十年来一直试图设计一个实验来解开这个谜团。
这一发现证明爱因斯坦是正确的,因为他在1932年提出的广义相对论对所有物质都一视同仁。然而,这是自反物质首次被发现以来,科学家们首次证明重力如何影响反物质。
研究小组使用反氢作为测量悬浮可能性的标尺,因为它是中性带电的(它的两个组成部分,一个电子和质子,与传统元素的电荷相反,但总体电荷是中性的),因此它们可以用磁性来包含,而不受实验干扰。
科学家们承认,发现反物质确实能悬浮起来会更令人兴奋,但他们表示,这是一项具有里程碑意义的研究,因为它为反物质的奥秘提供了更多的线索。
“如果你走在这个部门的大厅里,问物理学家,他们都会说这个结果一点也不令人惊讶。这就是现实,”加州大学伯克利分校的乔纳森·沃特勒教授说,他设计了最初的研究。
“相反的结果会产生重大影响;这将与爱因斯坦的广义相对论相矛盾。
“这个实验是第一次直接测量中性反物质的引力。这是发展中性反物质科学领域的又一步。
“你不会想成为那种愚蠢的人,因为你以为自己知道答案,就不去做一个可能探索新物理学的实验,但结果却不同。”
这项研究发表在《自然》杂志上。











